5. В медном сосуде массой 400г находится вода массой 500г при температуре 40˚С. В воду...

0 голосов
608 просмотров

5. В медном сосуде массой 400г находится вода массой 500г при температуре 40˚С. В воду бросили кусок льда при температуре -10˚С. Когда установилось тепловое равновесие, остался нерасплавленный лёд массой 75г. Определите начальную массу льда.


Физика (42 баллов) | 608 просмотров
Дано ответов: 2
0 голосов
Правильный ответ

Дано m1=0,4 кг  m2=0,5 кг  c2=4200 Дж/кг*С   t1=40C   t2=0C   t3=-10C   m3=75г     m- ?

так как в воде остался лед то конечная температура t2=0

1) тепло отданное Q1+Q2=c1*m1*(t1-t2)+c2*m2*(t1-t2)=380*0,4*40+4200*0,5*40=6080+84000=90080 Дж
2) это тепло идет на нагревание льда и частичное плавление
Q3+Q4=c3*m*(t2-t3)+л*(m-m3)=m*(c3*(t2-t3)+л)- л*m3
Q4=л*m3=3,3*10^5*75*10^-3=24750 Дж
m=(Q1+Q2+Q4)/(c3*(t2-t3)+л)=(90080+24750)/(2100*10+3,3*10^5)=0,327 кг

Ответ m=327 г льда 

(488k баллов)
0 голосов
Дано:
m_1=400g
C_1=400 \frac{Dg}{kg*C}
m_2=500g
C_2=4200 \frac{Dg}{kg*C}
t_1=40C
t_2=-10C
t_0=0C
C_3=2100 \frac{Dg}{kg*C}
m_3=75g
λ =340000 \frac{Dg}{kg}
-----
m_0-?

Решение:
Q_1+Q_2=Q_3+Q_4
Q_1=C_1m_1(t_1-t_0)
Q_2=C_2m_2(t_1-t_0)
Q_3=C_3m_0(t_0-t_2)
Q_4= λ (m_0-m_3)
C_1m_1(t_1-t_0)+C_2m_2(t_1-t_0)=C_3m_0(t_0-t_2)+ λ (m_0-m_3)
m_1=400g=0,4kg
m_2=500g=0,5kg
m_3=75g=0,075kg
400 \frac{Dg}{kg*C}* 0,4kg*(40C-0C)+4200 \frac{Dg}{kg*C}*0,5kg*(40C-0C)=2100 \frac{Dg}{kg*C}*m_0*(0C-(-10C)+ 340000 \frac{Dg}{kg}*(m_0-0,075kg)
6400Dg+84000Dg=21000m_0+340000m_0-25500
90400=361000m_0-25500
90400+25500=361000m_0
361000m_0=115900
m_0= \frac{115900}{361000} =0,321kg=321g

Ответ: m_0=321g
(94.9k баллов)